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23.11.2016 13:50

Gemeinsam die Energiewende gestalten

Monika Landgraf Presse, Kommunikation und Marketing
Karlsruher Institut für Technologie

    Netze, Speicher, Mobilität und Daten: Die Herausforderungen der Energiewende brauchen innovative Lösungsansätze, die die unterschiedlichen gesellschaftlichen Perspektiven zusammenbringen. In Karlsruhe haben sich dazu vier Partner mit sich ergänzenden Kompetenzen zur „Forschungspartnerschaft Karlsruhe Energie“ zusammengeschlossen: das Karlsruher Institut für Technologie, die Stadtwerke Karlsruhe, die Stadtwerke Karlsruhe Netzservice sowie die DVGW Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des KIT. Nun, nach zwei Jahren gemeinsamer Arbeit, haben sie ihre ersten Ergebnisse auf einem Statuskolloquium vorgestellt.

    Die Projekte der „Forschungspartnerschaft Karlsruhe Energie“ (FPS KA Energie) gliedern sich in die vier Hauptthemen Netze, Speicher, Mobilität und Daten. Zu den ersten gemeinsamen Projekten, die nun ihre Ergebnisse präsentieren, gehören: Lastprognosen für das Fernwärmenetz der Stadt Karlsruhe, Lastflexibilität und elektrische Speicherheizungen, Gasnetzsimulation im Kontext der Energiewende und Nutzungsmöglichkeiten für LNG in Baden-Württemberg.

    Lastprognosen für das Fernwärmenetz

    Wieviel Wärme wird morgen gebraucht? Diese Frage zuverlässig zu beantworten ist wichtig, um die gewünschte Wärmeauskopplung aus der Raffinerie in Karlsruhe und den Einsatz der Heizkraftwerke optimal zu planen. Innerhalb der FPS KA wurde eine Prognosesoftware entwickelt, die im Winter 2015/2016 erfolgreich eingesetzt wurde und den Bedarf im Schnitt mit einem geringen Restfehler von 7 Prozent vorhersagen konnte. Diese Prognose basiert auf Temperaturprognosen für den nächsten Tag und auf typischen Mustern für die verschiedenen Wochen- und Feiertage.

    Lastflexibilität und elektrische Speicherheizungen

    Das Angebot an erneuerbaren Energien variiert. Deshalb sollte die Nachfrage nach Energie flexibel auf das Angebot reagieren können, etwa durch die dynamische Steuerung von elektrischen Speicherheizungen, Wärmepumpen, KWK-Anlagen, Wärmespeichern oder des Ladevorgangs von Elektroautos. In der FPS KA wurden elektrische Speicherheizungen untersucht, um deren bisher ungenutzte Steuerungsflexibilität zu aktivieren. Basis bilden Haushaltslastprofile und Zustandsdaten des Verteilnetzes. Darauf aufbauend wurden mittels Energiesystemmodellen optimierte Steuerungsempfehlungen ausgearbeitet und deren konkrete technische Herausforderungen identifiziert. Nächster Schritt soll eine prototypische technische Umsetzung sein.

    Simulation Gasnetze

    Die bestehende Gasnetzinfrastruktur soll in Zukunft verstärkt als Speicher-, Transport- und Verteilsystem für Gase aus erneuerbaren Quellen wie Biogas, Wasserstoff oder synthetischem Erdgas (SNG) verwendet werden. Bei einem Überangebot an elektrischer Energie – etwa aus Wind- oder Solaranlagen – kann über das sogenannte Power-to-Gas-Verfahren Strom in Wasserstoff oder Methan umgewandelt werden. Umgekehrt kann elektrische Energie flexibel über gasbasierte Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen oder Gaskraftwerke bereitgestellt werden. Bei Simulationen auf Basis von realen Daten wurden wichtige Aspekte für den Betrieb von Gasnetzen, wie die Einhaltung von Wasserstoffgrenzwerten oder von eichamtlichen Vorschriften für die Kundenabrechnung, untersucht.

    LNG in Baden-Württemberg

    Die Energiedichte von verflüssigtem Erdgas (LNG) ist vergleichbar mit flüssigen Kraftstoffen. Daher kann LNG als emissionsarmer Kraftstoff in LKWs, in der Schifffahrt oder zur Spitzenlastdeckung im Stromnetz eingesetzt werden. In der FPS KA werden die Einsatzmöglichkeiten von LNG in Baden-Württemberg untersucht. Dazu wird auch die Verbesserung der Versorgungssicherheit durch den Bau eines LNG-Speichers in Baden-Württemberg geprüft. Karlsruhe würde sich aufgrund seiner verkehrstechnisch wichtigen Lage als Standort für einen sogenannten LNG-Hub anbieten. Im Projekt werden sowohl verschiedene Technologien als auch der Aufbau der notwendigen Infrastruktur für verschiedene Einsatzszenarien evaluiert.

    Die Forschungspartnerschaft Karlsruhe Energie (FPS KA Energie) leistet einen Beitrag zur Energiewende. Die vier Kooperationspartner Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Stadtwerke Karlsruhe GmbH (SWK), Stadtwerke Karlsruhe Netzservice GmbH (SWKN) und die DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des KIT (DVGW-EBI; DVGW: Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches) arbeiten bei der Entwicklung einer nachhaltigen Energieversorgung zusammen. Ziele sind komplementäre Kompetenzen und Ressourcen zur Entwicklung und Realisierung fortschrittlicher und innovativer Lösungsansätze für zukünftige Energiesysteme zusammenzubringen; technische, ökologische, ökonomische, rechtlich-regulatorische sowie sozial-politische Fragestellungen zu bearbeiten und die praxisnahe Ausbildung der Studierenden am KIT zu fördern. Um die Forschungsthemen Netze, Speicher, Mobilität und Daten systematisch zu bearbeiten, wird auf drei in Karlsruhe bestehenden Forschungsplattformen aufgebaut: dem GasPlus-Lab, dem Energy Lab 2.0 und dem Quartier Zukunft. Gemeinsame Projekte der FPS KA Energie werden insbesondere in folgenden Themenfeldern durchgeführt: Netze zur leitungsgebundenen Energieversorgung und ihre Kopplung, Speichertechnologien, Virtuelle Kraftwerke, Gas-Plus-Technologien, Gas- und Elektro-Mobilität, Innovative Nutzungsformen von erneuerbaren Energien sowie Energetische Aspekte einer nachhaltigen Stadtentwicklung.

    Weiterer Kontakt:
    Kosta Schinarakis, PKM – Themenscout, Tel.: +49 721 608 41956, Fax: +49 721 608 43658, E-Mail: schinarakis@kit.edu
    Maike Leopold, Unternehmenskommunikation Stadtwerke Karlsruhe, Tel.: 0721 599 10 51, E-Mail: maike.leopold@stadtwerke-karlsruhe.de

    Details zum KIT-Zentrum Energie: http://www.energie.kit.edu

    Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) verbindet seine drei Kernaufgaben Forschung, Lehre und Innovation zu einer Mission. Mit rund 9 300 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern sowie 25 000 Studierenden ist das KIT eine der großen natur- und ingenieurwissenschaftlichen Forschungs- und Lehreinrichtungen Europas.

    KIT – Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft

    Das KIT ist seit 2010 als familiengerechte Hochschule zertifiziert.

    Diese Presseinformation ist im Internet abrufbar unter: http://www.kit.edu


    Bilder

    Forschung an neuen Gastechnologien ist ein Thema der „Forschungspartnerschaft Karlsruhe Energie“.
    Forschung an neuen Gastechnologien ist ein Thema der „Forschungspartnerschaft Karlsruhe Energie“.
    Bild: KIT
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    Anhang
    attachment icon Gemeinsam die Energiewende gestalten

    Merkmale dieser Pressemitteilung:
    Journalisten
    Energie
    überregional
    Forschungsergebnisse, Kooperationen
    Deutsch


     

    Forschung an neuen Gastechnologien ist ein Thema der „Forschungspartnerschaft Karlsruhe Energie“.


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